Как установить оборудование
Схема собственной отопительной системы включает следующие элементы: печь с водяным контуром, трубная разводка, расширительный бак, отопительные радиаторы, запорная аппаратура. При принудительной циркуляции теплоносителя устанавливается насос. Расширительный бак располагается в наивысшей точке системы и поддерживает в ней необходимое давление.
При установке оборудования рекомендуется учитывать некоторые нюансы:
- Для повышения эффективности печного теплообменника можно отвести вертикальный стояк. Он создает тягу, обеспечивая разгонную функцию.
- Лучшая циркуляция теплоносителя при однотрубной отопительной системе обеспечивается при условии опускание нижнего подвода ниже уровня пола, для чего опускается в подвальное помещение основание печи.
- При использовании насоса размещение печи не имеет существенного значения.
- Трубная развязка выбирается с учетом двух взаимоисключающих факторов — малом объеме при минимальном сопротивлении потоку. Чаще всего используются трубы диаметром 30-32 мм. При удлиненной системе следует увеличить его до 45-50 мм. Для монтажа современной разводки рекомендованы пластиковые или металлопластиковые трубы, которые лучше сохраняют тепло и не подвержены коррозии.
https://youtube.com/watch?v=rkTbJntZC6Q
Недостатки сочетая печи и водяного контура
- Какой бы качественной ни была печь, она все равно остается пожароопасным отопительным прибором.
- Другим значительным недостатком такой системы является трудоемкость эксплуатации и продолжительный разогрев системы.
- Печи займут в доме значительную часть площади и окружающего пространства.
- Некоторая неравномерность обогрева так или иначе сохраниться. Возле печи температура воздуха будет несколько выше, нежели возле стен.
Эксплуатация печи требует постоянного присутствия человека
- Вероятность скопления угарного газа при неправильной эксплуатации печи.
- Из-за пыли, опилок от дров, сажи и золы комнату, где установлена печь, придется чаще убирать.
- Невозможность точной регулировки процесса горения и сохранения тепла, а только при помощи заслонок.
Комбинированная система топочной печи и водяного контура, несомненно, имеет право на существование, и в некоторых случаях может быть не только единственно возможным вариантом, а и вполне оправданным. Но все это при условии, что схема отопления разработана грамотно, с учетом всех нюансов и полностью отвечает требованиям безопасности.
Противоточные печи
Наиболее совершенный вид – КПД может достигать 90 %. Столь внушительный показатель возможен благодаря оригинальной конструкции, в которой камера с открытым огнем отделена от дымохода стенкой. В итоге дым удаляется через нижнюю часть печи, а помещение прогревается равномерно.
Кажется, что это невозможно – горячий воздух всегда поднимается вверх! Это так. Но в устройстве имеется специальный колпак, в котором дым скапливается и остывает. Холодные частица газа перемещаются вниз и удаляются через дымоход, а на их место поступает подогретый воздух. Этим и достигается высокий КПД.
Печь Вимана
Такие печи для отопления обладают рядом достоинств:
- возможность возведения устройств любых размеров и форм;
- в колпак можно установить водонагреватель, духовой шкаф или парогенератор;
- есть перспектива автоматизации процесса.
Печи Вимана, дооснащенные системой рециркуляции воздуха, можно использовать даже в многоквартирных домах. Единственный их недостаток – сложность конструкции. Не каждый мастер может построить эту разновидность.
Печь Грум-Грижимайло
Еще одна противоточная конструкция, разработанная российским печником-изобретателем В.Е. Грум-Грижимайло. Имеет круглую форму, поэтому ее можно стилизовать под голландскую печь (что и делали предприимчивые русские печники последние 150 лет). В основе ее работы лежит принцип свободного движения газов.
В середине топки расположено хайло – отверстие, через которое газы проникают в верхнюю часть, над которой устроен колпак. В этом отделе происходит теплоотдача, остывший газ опускается, а нагретый воздух поднимается.
Устройство Грум-Грижимайло отлично аккумулирует тепло – температура в помещении не понижается даже в том случае, если истопник забыл закрыть задвижку. Холодный воздух, поступающий в печь через зольник, не дает горячим потокам остыть и потому устройство долго отдает тепло, несмотря на сравнительно тонкие стенки.
5 Возведение своими руками
Для начала подготавливается проект, после чего делается согласно чертежам теплообменник, который должен в последующем монтироваться в печку. Собственно и печка возводится по его габаритам.
При проектировании нужно подумать, каким образом устройство будет располагаться в комнате. Место должно быть удобным для пользования и общедоступным.
После того как фундамент установлен, готовится кирпич для кладки. Он должен быть огнеупорным, без каких-либо сколов, повреждений и трещин. Также нужно предусмотреть в проекте месторасположение поддувала и камеры сгорания, дымоотвода, варочной поверхности. Последнюю можно и не монтировать, всё зависит от предпочтений хозяев дома.
Постройка происходит в определённой очерёдности:
- 1. Для начала подготавливается раствор. Он состоит из воды, глины и песка. Такую смесь можно уже в готовом виде приобрести в специализированных магазинах, но опытные мастера делают её самостоятельно.
- 2. Фундамент изолируется слоем плёнки или рубероида.
- 3. Поверх укладывается равномерный слой раствора и кладутся первые ряды кирпича.
- 4. Обустраивается топка и зольник. Точность кладки нужно проверить с помощью строительного уровня.
- 5. Дальше фиксируется дверка и делается свод. Также монтируется дымоход. Для стен дымохода нужно использовать полукруглые кирпичи.
- 6. На завершающем этапе происходит монтаж водяного контура. Подсоединяются трубы и батареи, ёмкость для теплового обмена. После этого заливается жидкость. Можно использовать обычную воду или подготовленные растворы.
Также при желании можно сделать декоративную отделку печи. Экономичное устройство печки можно сделать и самостоятельно. Такое устройство долговечное, имеет высокий коэффициент полезного действия, поэтому дом получит установку, независимую от централизованного отопления.
Разновидности печного оборудования по движению газов
Кирпич хорошо прогревается и долго отдает энергию в окружающее пространство. Но этого недостаточно для качественного отопления кухни или спален. Теплоемкость повышается за счет обустройства особых камер, способствующих нагреву стенок.
Если не вдаваться в технические подробности, движение дыма по специальным каналам происходит следующим образом:
- в процессе сгорания дров или угля образуются газы, имеющие предельно высокую температуру. Под действием физических законов они поднимаются вверх, но задерживаются из-за препятствий в виде перемычек, задвижек;
- дым начинает распространяться по газоходам, прогревая стенки;
- температура продуктов сгорания снижается. Они переходят в отводящую трубу.
Если каналы проложены горизонтально, на остывание тратится меньше времени, чем в аналогах с вертикальными. Причина — небольшая скорость движения воздуха. Неизбежное следствие — неравномерный прогрев помещений.
Если проанализировать все существующие виды печей, предпочтительнее выбирать агрегаты с дымоходами, проложенными снизу вверх. Для перемещения газа не требуются дополнительные усилия. Они неизбежно перемещаются вверх и прогревают окружающее пространство.
Но и оборудование с вертикальным дымоходом не лишено недостатков. Если при наличии горизонтальных каналов сильнее прогревается пространство вокруг топки, то здесь тепло аккумулируется в верхней части. Первый вариант больше соответствует противопожарным нормам.
Еще один важный момент касается печей с вертикальными каналами. Они не должны иметь слишком большую длину. Газ, проходя по ним, будет сильно остывать. Результат — неравномерный прогрев.
В каменках колпакового типа удалось частично нивелировать недостатки, связанные с распределением тепла. Здесь раздельные отводы выходят в единую камеру. Дым проходит через отверстия небольшого диаметра и в колпаке собирается под верхним перекрытием. Продукты сгорания, частично остывают и опускаются вниз. Далее они устремляются в атмосферу, подчиняясь естественным силам природы.
По теплоемкости колпаковые агрегаты лучше аналогов. Их выбирают, если речь идет об отоплении дома значительной площади. Если же нужно обогреть небольшую постройку на даче, достаточно голландки или шведки.
Принципы функционирования отопления
Отопление на основе печи с водяным контуром работает по принципу теплообмена. В топке печи от горячего воздуха нагревается вода, находящаяся в контуре. Она поднимается вверх по трубе и направляется в отопительную систему. Попадая в радиаторы (батареи), теплоноситель отдает свою тепловую энергию, а охлажденная жидкость обратно поступает в печной контур. Так обеспечивается замкнутый цикл системы.
Выделяется 2 основных типа данного отопления:
- Самотечная система. В соответствии с физическими законами, нагретая вода поднимается вверх и самостоятельно устремляется в отопительную разводку, освобождая место для уже охлажденной жидкости. Такая система способна хорошо функционировать при небольшом количестве радиаторов и малой общей длине трубопровода.
- Принудительная система. В радиаторах и по мере продвижения по трубам водный поток испытывает значительное сопротивление, что тормозит его. В разветвленных и достаточно длинных системах собственного давления часто оказывается недостаточно, а потому приходится к обеспечению принудительного движения теплоносителя. Для этого устанавливается электрический насос (чаще всего в обратной трубе).
Конструктивные особенности печи
Печь для водяного отопления отличается от обычной тем, что в нее встраивается водяной контур (теплообменник). Он содержит 2 патрубка: сверху — для подачи горячей воды в систему, снизу — для подключения обратной трубы с охлажденной жидкостью. Печь своим устройством должна обеспечить разогрев теплоносителя, проходящего по трубам.
Эффективность работы печи обеспечивается правильным выбором конструкции контура и места его расположения, с учетом следующих особенностей:
- Конструкция. Печной теплообменник может изготавливаться из листового металла в форме емкостей (котлов), круглых или профильных металлических труб, сложных металлических конструкций (например, отопительная батарея).
- Материал. Водяной контур изготавливается только из металла. По прочности и коррозионной стойкости идеально подходит чугун, но он сложен в обработке. Чаще всего используются стальные трубы или листы. Нельзя использовать в топке печи медь, т.к. ее температура плавления менее 1100ºС, а кратковременный разогрев в печи на дровах возможен до 1200ºС.
- Размеры. Объем и протяженность контура должны обеспечивать горячей водой всю отопительную систему, с учетом постепенного ее охлаждения в каждом радиаторе. Точный расчет размеров теплообменника провести достаточно сложно, а потому этот процесс доверяется специалистам. Оценить размеры можно по необходимой мощности системы отопления. Практика показывает, что достаточная мощность обогрева составляет 1,1-1,3 кВт на каждые 10 м² площади помещения при стандартных потолках (высота 2,7-2,8 м). Теплообменник же в среднем отдает 6-8 кВт энергии с каждого своего 1 м² площади.
Также важно расположение контура в печи:
- Самый эффективный разогрев теплоносителя обеспечивается при размещении контура непосредственно в топочной камере. Такой вариант монтируется при возведении новой печи или капитальной реконструкции с полной разборкой.
- Для повышения долговечности теплообменника его можно отделить от топки тонкой перегородкой с хорошей теплопроводностью. В этом случае устраняется прямой контакт с открытым пламенем, и снижаются требования к материалу обменника. В таком случае для разогрева потребуется больше тепловой энергии.
- Можно использовать значительную тепловую энергию отводящегося дыма. Установка контура в системе дымохода позволяет устранить необходимость уменьшения полезного объема топочной камеры.
Для обустройства водяного отопления используются печи разного типа. В частных домахпопулярны кирпичные печи с встроенным водяным контуром. В небольших домах можно использовать пиролизные печи длительного горения. В наше время можно просто установить покупную, готовую печь с водяным контуром.
Обзор кирпичных печей
Существует множество моделей печных устройств, которые различны как за своей формой, так и за функциями. Наиболее популярными являются русская, голландская и шведская печные агрегаты. Им немного уступают финская, печь Кузнецова и экономка.
Русская печь
Это многофункциональная конструкция с большими габаритами является одной из наиболее давних моделей. В прошлые времена она была очень распространена: в каждом доме наличие красивой русской печи являлось обязательным.
Русская печь
Основными преимуществами являются:
- возможность обогрева помещения, лежанок;
- приготовление пищи;
- использование в качестве сушильного устройства для одежды и обуви;
- при регулярном нагреве обеспечивает ровную продолжительную температуру;
- создает особый русский колорит, станет главным украшением любого помещения.
Несмотря на свои преимущества, такие кирпичные печи для дома на дровах имеют несколько недостатков:
- массивность требует установки прочного фундамента;
- занимает значительную площадь в помещении;
- необходимость регулярной чистки;
- сложность в монтаже;
- КПД составляет всего 60 процентов.
Голландка
Еще одной очень популярной моделью является печь-голландка. Это конструкция, по виду напоминающая колону, очень понравилась владельцам дачных и небольших по размерам помещений. Ее высота значительно превышает ширину, поэтому голландская модель занимает немного места.
Голландская печь
Преимущества печи из кирпича для дачи на дровах голландского типа:
- компактность;
- небольшая стоимость материала для кладки;
- возможность быстрого нагрева из-за тонких стенок;
- длительные перерывы между топками не влияют на качество обогрева;
- можно натопить помещение средних размеров.
Недостатки данной модели:
- сравнительно низкий КПД, который равняется 40 процентам;
- требует регулярной чистки зольника. При отсутствии должного ухода тяга может ухудшиться;
- требует постоянного внимания во время топки и некоторых навыков поддержания огня.
Шведка
Эта модель разработана с учетом холодного климата северных стран, поэтому она идеально подходит для нашего региона.
Печь “Шведка”
Преимущества данной модели:
- компактность;
- высокая производительность;
- быстрый нагрев;
- возможность обогрева смежных помещений.
Недостатки:
- цена возведения из-за использования шамотного кирпича повышается;
- потребность в хорошей теплоизоляции для избегания потери тепла через пол;
- не подходит для домов и участков, отопление которых происходит редко. При полном остывании и нечастом нагреве кладка печи может нарушиться.
Экономка
Это маленькая русская кирпичная печь для дачи или дома может быть установлена даже в небольшом помещении. Ее конструкция очень проста, но печь можно использовать и для приготовления пищи. Данная модель приобретает все большую популярность, ведь ее габариты способствуют рациональному использованию пространства.
Экономка
Преимущества печи-экономки:
- не занимает много места;
- хорошо отапливает помещение;
- можно приготовить пищу.
Недостатки:
- нельзя одновременно топить два топливника;
- требует постоянной уборки золы;
- требуется время для нагрева;
- для лучшего горения нужно использовать дрова приметно одинаковой толщины.
Печь “Финка”
Такое отопительное устройство отличается от других видов особой конструкцией: один корпус топки находится внутри другого.
“Финка”
Преимущества печного агрегата:
- высокая эффективность теплоотдачи;
- простота в изготовлении;
- невысокая стоимость;
- быстрый нагрев;
- безопасность и экологичность.
Недостатки данного вида печного устройства:
- сравнительно большие габариты;
- необходимо тщательно следить за количеством топлива в топке.
Печь Кузнецова
Свое название отопительное устройство получило благодаря имени разработчика Кузнецова. Принцип действия такого агрегата основан на движении свободных газов.
Печь Кузнецова
Преимущества:
- отличная тепловая эффективность;
- полное сжигание топлива;
- отсутствие сажи;
- небольшое количество материала для кладки.
Недостатки:
- сложность в монтаже из-за конструкции;
- высокие требования к материалу;
- требуются некоторые навыки для топки такого устройства.
Другие модели печей
Кроме вышеперечисленных моделей существуют и другие, менее распространенные:
- Печь В. Быкова, которая подходит только для обогрева небольшого помещения;
- Двухколпаковая печка Подгородникова, которую можно топить как углем, так и дровами.
4 Установка водогрейного контура в печь и подключение к системе
Монтаж осуществляется несколькими способами в зависимости от состояния печной конструкции:
- вместе с возведением отопительного устройства из кирпича;
- без разборки готового устройства, если это варочная плита – делают только отверстия для труб;
- с демонтажем до уровня теплообменника и последующим воссозданием.
Котел устанавливают на расстоянии 5 мм от стенок, можно немного больше. Этот зазор необходим для компенсации теплового расширения, которое у металла и кирпича разное. В трубчатых конструкциях там проходят газы и языки пламени, обогревая со всех сторон. Отводящая магистраль устанавливается в верхней точке, чтобы в котле не скапливался пар, обратная – в самом низу.
Гравитационная схема отопления
Возможны различные варианты реализации системы отопления:
- открытая самотечная или гравитационная;
- с принудительным циркуляционным насосом;
- закрытая схема.
Чтобы система работала без стороннего принуждения с использованием силы тяжести, она создается с соблюдением нескольких условий. Первое – трубы располагаются под небольшим уклоном 10 мм на один погонный метр. Он делается по направлению течения воды от котла к радиаторам, а также на обратке, только уже в сторону нагревателя. Второй момент – устанавливается расширительный бак в самой верхней точке системы. Это простое решение проблемы, но конструкция должна соответствовать определенным требованиям:
- емкость увеличивают вместе с площадью здания, для самого большого достаточно 200-литровой бочки, для маленьких хватит и 10 л;
- если бак установлен на чердаке, его надежно утепляют, чтобы устранить угрозу замерзания воды;
- трубку, соединяющую с системой, размещают выше днища на 6–8 см, чтобы не попадали грязь и ржавчина;
- чтобы при расширении теплоноситель не проливался на перекрытие, устанавливают переливной патрубок, который выходит наружу или в помещение;
- стенки изнутри окрашивают суриком.
Принудительная система отопления
Циркуляционный насос в системе отопления ускоряет прохождение воды через котел и батареи. Обычно он устанавливается на обратке перед нагревательным прибором, подавая под напором охлажденный теплоноситель
Важно правильно подобрать мощность в зависимости от площади, этажности и количества воды в системе. В этом помогут квалифицированные продавцы-консультанты, которые обязательно поинтересуются выше обозначенными параметрами
При малой производительности установка будет неэффективной, станет зря расходовать электроэнергию. Излишняя приведет к тому, что вода не успеет нагреться, насос будет гонять по системе холодную. Для монтажа обязательно необходимы два важных узла. Первый – байпас для циркуляции при отключении электроэнергии. Второй – высокорасположенный бачок, который обеспечит минимальное давление для кругооборота теплоносителя без насоса.
В закрытой отопительной системе применяется компактный расширительный резервуар мембранного типа на обратной магистрали возле котла. Он хорошо вписывается в интерьер, безупречно функционирует с печью, в которой установлен водяной нагреватель. Никаких особенностей в этом случае не возникает, только требуется вентиль для выпуска воздуха.
№9. Внешний осмотр кирпича
При выборе кирпича для печи обязательно необходимо смотреть сертификат соответствия, где должны быть указаны основные свойства материала и обязательно подчеркнут тот факт, что данный кирпич может использоваться при сооружении печи. Кроме того, важнейшее значение имеет визуальный осмотр:
- кирпич должен иметь точную геометрию с максимальным отклонением в 2 мм;
- если взять кирпич в руку и, удерживая его навесу, нанести слабый удар молотком, то инструмент должен отскочить от поверхности со звоном. Это говорит об отсутствии трещин внутри кирпича;
- краш-тест удается выполнить не всегда, но то, как разбивается кирпич, и какая у него внутренняя структура, может сказать о многом. Недопустимо крошение и неравномерная окраска среза;
шамотный кирпич должен содержать минимум раковин, образованных при выделении газов при обжиге. Их должно быть не более 4, причем на разных гранях.
1 Конструкция и принцип действия
Печь с водяным контуром достаточно быстро нагревает помещение благодаря теплоносителю. Это может быть вода или другая жидкость, которая движется в системе. Нагревается она теплом от самой печки. Таким образом и функционирует система.
Чтобы система могла работать, в обязательно порядке необходимо устанавливать металлическую ёмкость, которая будет выполнять функции теплообменника. Выглядит она как обычный резервуар со штуцерами с подведёнными к ним трубкам. Современные прототипы таких устройств делаются из металла и огнестойкого кирпича, может оснащаться различными декорациями сверху, цветной плиткой и т. п.
Конструкция может выполняться двумя способами:
- 1. Теплообменник находится в топке. Такая конструкция предназначена для обогрева больших площадей, отличается продолжительной работой и долговечностью. Но есть и недостатки. К ним можно отнести близкое расположение к огню, что способствует прогоранию металлических частей. Если не очищать дымоход от сажи, то КПД постоянно будет падать.
- 2. Теплообменник в дымоходе. Простота в использовании и эксплуатации, высокая производительность и продолжительный срок службы у этого агрегата тоже есть. Но обогреть большие помещения вряд ли удастся с помощью такого устройства.
Установка котла
Печь Кузнецова с водяным отоплением
Если ваш выбор остановился на комбинированной системе, то на некоторые нюансы необходимо обратить особое внимание. Печи кузнецова с водяным отоплением могут быть выполнены в различных вариантах
Это зависит, в первую очередь, от используемых материалов или от того, к какому типу относится главный компонент отопительной системы. Также не стоит забывать о том, что необходимо соблюдать некоторые строительные требования или технические нюансы, так как даже незначительная ошибка может привести к неисправности всей системы отопления.
Котел нужно монтировать таким образом, чтобы он полностью был размешен в топке. Котел должен быть изготовлен в П-образной форме, а основным материалом для изготовления должно быть листовое железо или трубы. Все компоненты котла являются пустотелыми, так как их главное предназначение – это отбор тепла.
Внимания требуют и такие нюансы как:
- Габариты. Некоторые по ошибке полагают, что для обогрева большого дома требуется и крупногабаритное устройство. Однако это далеко не так. Чтобы обогреть дом с площадью, равной примерно 200 кв. метров, нужен котел с такими размерами, как 75х50х30 см. Можно повысить производительность котла на 50%, если установить насос. Такое устройство необходимо, чтобы обеспечить принудительную циркуляцию теплоносителя.
- Котел. Форма этого устройства сделана таким способом, чтобы обогревать как можно большую поверхность. Котел нужно установить в самом центре очага. Если соблюдать данное условие, то можно добиться максимальной эффективности работы печки с водяным отоплением.
Котел из труб размешают в центре печи
Некоторые особенности
Важно, чтобы между поверхностью эконом печи водяного отопления и стенками котла остался хотя бы небольшой зазор. Наиболее оптимальным расстоянием зазора будет 5-6 мм
